2021-017399

１．手続の経緯

本願は、平成２９年６月２７日の出願であって、その手続の経緯は以下のとおりである。

２．本願発明

本願の請求項１ないし１１に係る発明は、令和３年１２月１６日の手続補正により補正された特許請求の範囲の請求項１ないし１１に記載された事項により特定されるとおりのものと認められるところ、請求項７に係る発明（以下、「本願発明」という。）は、次のとおりである。

「【請求項７】

複数のセラミックス基板を形成可能な大きさを有するとともに、両面に複数のセラミックス基板を分割するためのスクライブラインが形成されたセラミックス母材と、

前記セラミックス母材の両面に前記スクライブラインにより区画された複数の領域にまたがって接合され、厚さ寸法が０．４ｍｍ以下のアルミニウム合金からなる金属層と、を備え、前記金属層はＳｉを含有していることを特徴とするセラミックス－金属接合体。」

なお、請求項７については、上記令和３年１２月１６日の手続補正による補正はされていない。

３．原査定の拒絶の理由の概要

本願の請求項７に対する原査定（令和３年１０月７日付け拒絶査定）の拒絶の理由の概要は以下のとおりである。

この出願の請求項７に係る発明は、その出願前に日本国内又は外国において、頒布された下記の引用文献１ないし３に記載された発明に基いて、その出願前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。

記

４．引用文献の記載及び引用発明

上記引用文献１（特開２０１５－１８５６０６号公報）には、「パワーモジュール用基板の製造方法」について、図面とともに以下の各記載がある（なお、下線は当審で付与した。）。

（１）「【請求項１】

セラミックス母材に形成されたスクライブラインに沿って該セラミックス母材を複数のセラミックス基板に分割して、該セラミックス基板に金属層が積層されたパワーモジュール用基板を複数製造する方法であって、

前記セラミックス母材にレーザ光を照射して前記スクライブラインを形成するレーザ加工工程と、

前記スクライブラインが形成された前記セラミックス母材をアルミニウム用エッチング液で洗浄する洗浄工程と、

前記洗浄工程後の前記セラミックス母材に前記金属層を形成する金属板をろう付け接合する接合工程と、

前記セラミックス母材に接合された金属板をエッチングすることによりパターンを形成するエッチング工程と、

前記エッチング工程後に前記セラミックス母材を前記スクライブラインに沿って分割する分割工程と、

前記分割工程後に前記金属層に無電解メッキを施すメッキ工程とを備えることを特徴とするパワーモジュール用基板の製造方法。」

（２）「【００１６】

また、パワーモジュール用基板３は、セラミックス基板２と、セラミックス基板２の一方の面に積層された回路層６と、セラミックス基板２の他方の面に積層された金属層７とを備え、これらセラミックス基板２と回路層６及び金属層７とは、ろう付け接合されている。そして、このパワーモジュール用基板３の回路層６の表面に電子部品４がはんだ付けされ、金属層７の表面にヒートシンク５が接合されている。

【００１７】

セラミックス基板３は、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）等のアルミニウムを含むセラミックス材料により形成される。また、回路層６、金属層７及びヒートシンク５は、純アルミニウム又はアルミニウム合金、もしくは純銅又は銅合金により形成され、純度９９．００質量％以上の純アルミニウム又はアルミニウム合金、無酸素銅やタフピッチ銅等の純銅又は銅合金により形成することが望ましい。そして、セラミックス基板２と回路層６及び金属層７とは、回路層６及び金属層７が純アルミニウム又はアルミニウム合金で形成される場合、Ａｌ－Ｓｉ系、Ａｌ－Ｇｅ系、Ａｌ－Ｃｕ系、Ａｌ－Ｍｇ系またはＡｌ－Ｍｎ系等の合金のろう材により、ろう付け接合される。また、回路層６及び金属層７が純銅又は銅合金である場合には、Ａｇ‐Ｃｕ‐ＴｉやＡｇ‐Ｔｉろう材を用いた活性金属ろう付けにより接合される。」

（３）「【００１９】

次に、以上のように構成されるパワーモジュール用基板３の製造方法について説明する。第１実施形態のパワーモジュール用基板の製造方法は、図１に示すように、複数の製造工程により構成される。

（レーザ加工工程）

まず、図３（ａ）に示すように、板状のセラミックス母材２０の表面にスクライブライン２１を形成する。この図３（ａ）に示すように、スクライブライン２１は、レーザ光Ｌを照射することにより、セラミックス母材２０の表面を切削加工して形成される。この際、スクライブライン２１上には、レーザ光の熱によってガラス化された熱変性層２２が形成される。この熱変性層２２は、アモルファス状のアルミニウム酸化物やアルミニウムの遊離物等が混在して形成されたものであり、深さ１μｍ～４０μｍ程度に形成されている。

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なお、レーザ加工工程では、例えばＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、ＹＬＦレーザ等を使用してスクライブライン２１の加工を行うことができる。

【００２０】

（洗浄工程）

次に、図示は省略するが、スクライブライン２１が形成されたセラミックス母材２０を、アルミニウム用エッチング液に浸漬させることにより洗浄する。アルミニウム用エッチング液は、塩化鉄、塩化銅又は水酸化ナトリウムを主成分とする水溶液とされ、種々の添加剤が添加されるものを用いることもできる。なお、アルミニウム用エッチング液は、回路層６及び金属層７を純アルミニウム又はアルミニウム合金で形成する場合、後述するエッチング工程で用いられるエッチング液と同じものを用いることができる。

そして、セラミックス母材２０をアルミニウム用エッチング液に浸漬させることで、図３（ｂ）に示すように、セラミックス母材２０のスクライブライン２１上に形成された熱変性層２２が除去される。この際のアルミニウム用エッチング液の温度や浸漬時間は、深さ１μｍ～４０μｍ程度の熱変性層２２が除去される条件に設定される。

【００２１】

（接合工程）

そして、図３（ｃ）に示すように、洗浄工程後のセラミックス母材２０に回路層６及び金属層７となる金属板６０，７０をろう付け接合する。具体的には、セラミックス母材２０の両面に、それぞれろう材箔を介在させて金属板６０，７０を積層し、これらの積層体を加圧した状態のまま真空中で加熱することにより、セラミックス母材２０と金属板６０，７０とをろう付け接合した接合体３０を形成する。

【００２２】

（エッチング工程）

次に、接合体３０のセラミックス母材２０に接合された金属板６０，７０をエッチングすることにより、回路層６及び金属層７のパターンを形成する。これにより、図３（ｄ）に示すように、セラミックス母材２０には、スクライブライン２１により区画された各領域に回路層６及び金属層７が設けられる。

【００２３】

（分割工程）

そして、ダイシング装置や基板分割装置等の切断手段により、セラミックス母材２０をスクライブライン２１に沿って分割することで、図３（ｅ）に示すように、セラミックス母材２０が個片化され、複数のパワーモジュール用基板３が製造される。

【００２４】

（メッキ工程）

最後に、図示は省略するが、各パワーモジュール用基板３に金メッキ、銀メッキ、ニッケルメッキ等の無電解メッキ処理を施すことにより、回路層６及び金属層７に無電解メッキが形成されたパワーモジュール用基板３を製造することができる。」

（４）「【００３０】

次に、本発明の効果を確認するために行った本発明例及び比較例について説明する。

本発明例及び比較例として、厚み０．６３５ｍｍのＡｌＮからなるセラミックス基板２に、厚み０．６ｍｍの４Ｎ‐Ａｌからなる回路層６と、厚み０．６ｍｍの４Ｎ‐Ａｌからなる金属層７とを、Ａｌ‐Ｓｉ系のろう材により接合したパワーモジュール用基板３の試料を作製した。

本発明例及び比較例の試料は、波長１０μｍのＣＯ２レーザを用いて深さ１００μｍのスクライブライン２１（なお、熱変性層の厚さは３０μｍであった）を形成したセラミックス母材に、いずれも回路層６となる金属板６０及び金属層７となる金属板７０のろう付け接合前の段階で、表１に示す主成分の水溶液からなる洗浄液に浸漬させることにより洗浄を行った。各試料の洗浄条件を、表１に示す。」

（５）「【００３６】

また、セラミックス母材２０へのスクライブライン２１の加工は、本実施形態のようにセラミックス母材２０の片面のみに行う場合に限定されるものではなく、セラミックス母材２０の両面にスクライブライン２１を設ける場合も含まれる。」

（６）「【図３】

［図：0001394688000001.jpg］

」

上記（１）ないし（６）から以下のことがいえる。

・上記引用文献１に記載の「パワーモジュール用基板の製造方法」は、上記（１）、（２）の段落【００１６】、（３）、（５）の記載、及び（６）（図３）によれば、セラミックス母材２０の一方の表面（片面）にスクライブライン２１を形成するレーザ加工工程や、スクライブライン２１が形成されたセラミックス母材２０の両面に、それぞれ回路層６及び金属層７となる金属板６０，７０をろう付け接合した接合体３０を形成する接合工程、スクライブライン２１に沿ってセラミックス母材２０を複数のセラミックス基板２に分割して、セラミックス基板２に回路層６及び金属層７が積層されたパワーモジュール用基板３を複数製造する分割工程等を備えるものである。

・上記（６）（図３）において、特に図３（ｃ）によれば、金属板６０，７０は、スクライブライン２１により分割されて複数のセラミックス基板２となる複数の領域にまたがって接合されることが見て取れる。

・（２）の段落【００１７】、（４）の記載によれば、回路層６と金属層７、すなわち金属板６０，７０はアルミニウム（４Ｎ－Ａｌ）からなり、セラミックス基板２にＡｌ－Ｓｉ系のろう材により接合されてなるものである。また、回路層６と金属層７、すなわち金属板６０，７０の厚みとしては０．６ｍｍのものが用いられている。

以上のことから、特に図３に示される実施形態において、接合工程で得られた、スクライブライン２１に沿ってセラミックス母材２０を複数のセラミックス基板２に分割する前の「接合体３０」に着目してこれを発明として捉え、上記記載事項及び図面を総合勘案すると、引用文献１には、次の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されている。

「一方の表面（片面）に複数のセラミックス基板に分割するためのスクライブラインが形成されたセラミックス母材と、

前記セラミックス母材の両面に前記スクライブラインにより分割されて複数のセラミックス基板となる複数の領域にまたがってＡｌ－Ｓｉ系のろう材により接合され、厚さ０．６ｍｍのアルミニウム（４Ｎ－Ａｌ）からなる金属板と、を備える接合体。」

５．対比

本願発明と引用発明とを対比する。

（１）セラミックス母材について

引用発明における「複数のセラミックス基板」、「スクライブライン」は、本願発明でいう「複数のセラミックス基板」、「スクライブライン」に相当する。

そして、引用発明における「セラミックス母材」は、複数のセラミックス基板に分割するためのスクライブラインが形成されているのであるから、複数のセラミックス基板を形成可能な大きさを有することは自明なことであり、本願発明でいう「セラミックス母材」に相当するものである。

したがって、本願発明と引用発明とは、「複数のセラミックス基板を形成可能な大きさを有するとともに、複数のセラミックス基板を分割するためのスクライブラインが形成されたセラミックス母材と」を備えるものである点で共通する。

ただし、スクライブラインについて、本願発明ではセラミックス母材の「両面」に形成されていると特定するのに対し、引用発明では一方の表面（片面）である点で相違する。

（２）金属層について

引用発明における「金属板」は、セラミックス母材の両面にスクライブラインにより分割されて複数のセラミックス基板となる複数の領域、すなわちスクライブラインにより区画された複数の領域にまたがって接合されてなるものであり、本願発明でいう「金属層」に相当する。

したがって、本願発明と引用発明とは、「前記セラミックス母材の両面に前記スクライブラインにより区画された複数の領域にまたがって接合され、所定の厚さ寸法を有する金属層と」を備えるものである点で共通する。

ただし、金属層の所定の厚さ寸法について、本願発明では「０．４ｍｍ以下」と特定するのに対し、引用発明では０．６ｍｍである点で相違する。

また、金属層の素材について、本願発明では「アルミニウム合金」と特定するのに対し、引用発明ではアルミニウム（４Ｎ－Ａｌ）である点でも相違する。

さらに、金属層について、本願発明では「Ｓｉを含有している」ことを特定するのに対し、引用発明ではそのような明確な特定がない点で相違する。

（３）そして、引用発明における「接合体」は、セラミックス母材の両面に金属板を接合してなるものであるから、本願発明でいう「セラミックス－金属接合体」に相当するものである。

よって、上記（１）ないし（３）によれば、本願発明と引用発明とは、

「複数のセラミックス基板を形成可能な大きさを有するとともに、複数のセラミックス基板を分割するためのスクライブラインが形成されたセラミックス母材と、

前記セラミックス母材の両面に前記スクライブラインにより区画された複数の領域にまたがって接合され、所定の厚さ寸法を有する金属層と、を備えることを特徴とするセラミックス－金属接合体。」

である点で一致し、次の点で相違する。

［相違点１］

スクライブラインについて、本願発明ではセラミックス母材の「両面」に形成されていると特定するのに対し、引用発明では一方の表面（片面）である点。

［相違点２］

金属層の所定の厚さ寸法について、本願発明では「０．４ｍｍ以下」と特定するのに対し、引用発明では０．６ｍｍである点。

［相違点３］

金属層の素材について、本願発明では「アルミニウム合金」と特定するのに対し、引用発明ではアルミニウム（４Ｎ－Ａｌ）である点。

［相違点４］

金属層について、本願発明では「Ｓｉを含有している」ことを特定するのに対し、引用発明ではそのような明確な特定がない点。

６．判断

上記相違点について検討する。

［相違点１］について

例えば原査定の拒絶の理由に引用された引用文献２（特開２００５－５７０３１号公報、特に段落【０００２】、図１０を参照）、さらには特開２００８－１９８６３５号公報（特に段落【００１４】～【００１５】、【００３５】、図２を参照）、特開２００５－１２９６２５号公報（特に段落【００１４】を参照）に記載されているように、母材となるセラミックス基板を分割して複数の基板を得るために当該母材に設けるスクライブライン（ブレークライン）を、母材の反りの抑制や分割した際の基板の欠けの防止などのために母材の両面に設けるようにすることは周知といえる技術である。さらに、引用文献１の段落【００３６】には「また、セラミックス母材２０へのスクライブライン２１の加工は、本実施形態のようにセラミックス母材２０の片面のみに行う場合に限定されるものではなく、セラミックス母材２０の両面にスクライブライン２１を設ける場合も含まれる。」と記載され、スクライブラインをセラミックス母材の両面に形成し得ることも示唆されていることから、引用発明においても周知の技術を採用し、相違点１に係る構成とすることは当業者であれば容易になし得たことである。

［相違点２］について

例えば原査定の拒絶の理由に引用された引用文献３（特開２００９－２５２９７１号公報、特に段落【００５０】を参照）、さらには上記特開２００５－１２９６２５号公報（特に段落【００１５】～【００１７】を参照）、特開２０１２－１３８５４１号公報（特に段落【００８２】～【００８５】を参照）に記載されているように、セラミックス基板の両面に接合される金属板の厚さとして、本願発明で特定する「０．４ｍｍ以下」の厚さはその接合法にかかわらず普通に選択し得る厚さにすぎず、引用発明においても、金属板の厚さ寸法を０．６ｍｍに代えて０．４ｍｍ以下のものとすることは当業者であれば適宜なし得たことである。

ここで、請求人は令和３年５月２１日に提出した意見書や審判請求書において、引用文献３では金属板を溶湯接合法により接合しており、この溶湯接合法ではろう材を用いないので、本願発明が解決しようとする課題は生じないことや、さらに審判請求書において、溶湯接合法ではＳｉが拡散するという現象も生じない旨主張している。

しかしながら、溶湯接合法かろう付け法かの接合法にはかかわらず、セラミックス基板の両面に接合される金属板の厚さとして、本願発明で特定する「０．４ｍｍ以下」の厚さは普通に選択される周知の厚さにすぎないことは上述したとおりである。

そして、そもそも本願発明においては、セラミックス母材と金属層との接合法については何ら特定がなく（なお、本願発明には「前記金属層はＳｉを含有している」と特定があるものの、このＳｉの由来については何ら特定がない）、本願発明は、Ａｌ－Ｓｉ系ろう材による接合法以外の接合法で接合されたものも含まれ得るものであるといえ、請求人の上記主張は必ずしも本願の請求項７の記載に基づかないものである。

以上のことを踏まえると、請求人の上記主張は採用できない。

［相違点３］について

引用文献１の段落【００１７】（上記「４．（２）」を参照）には、回路層６及び金属層７、すなわち金属板の素材として、純度９９．００質量％以上の純アルミニウム以外にアルミニウム合金も挙げられており、いずれが用いられる場合にもＡｌ－Ｓｉ系のろう材が用いられ得ることが記載されていることから、引用発明において、金属板の素材としてアルミニウム（４Ｎ－Ａｌ）、すなわち純アルミニウムに代えてアルミニウム合金を用いるようにすることも当業者であれば適宜なし得たことである。

［相違点４］について

引用発明における金属板は、セラミックス母材の両面に「Ａｌ－Ｓｉ系」のろう材により接合させてなるものである。ここで、引用文献１の段落【００２１】（上記「４．（３）」を参照）にも記載のように、ろう材による接合は加圧状態で加熱される。したがって、接合する際の加圧状態での加熱によって、金属板中には多少なりともＡｌ－Ｓｉ系のろう材中のＳｉ原子が拡散し、Ｓｉを含有しているものと解される。

よって、相違点４は実質的な相違ではなく、引用発明は相違点４に係る構成を有しているものと認められる。

７．むすび

以上のとおり、本願の請求項７に係る発明は、引用文献１に記載された発明及び周知の技術事項（引用文献２等に記載の技術事項、引用文献３等に記載の技術事項）に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。

したがって、本願は、他の請求項について検討するまでもなく拒絶すべきものである。

よって、結論のとおり審決する。